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我們先說說非線性的概念：
非線性是相對於線性而言的，是對線性的否定，線性是非線性的特例，
簡單點講：非線性(non-linear)，即 變量之間的關係，不是直線而是曲線、曲面、或不確定的屬性，叫非線性。
那麼在光通信裡，非線性效應，又是什麼意思？
舉個例：我們稍微回憶一下，上次跟大家聊過的ONSR與BER，從OSNR的58公式中我們可以看得出，入纖功率越高，OSNR值越大，但是當入纖功率提高到一定程度的時候，BER卻反而變大了，這是怎麼回事？
其實這也就是非線性效應的體現。
所以，光通信的非線性效應也就主要來自光纖的非線性極化效應。在這順便提一下影響光纖抗非線性的一個重要指標，光纖的模場直徑MFD--Mode Field Diameter。
一般將模場直徑定義為場強降低到1/e處，也即光強降低到最大光強的1/e2處所對應的光斑直徑。
光纖的非線性效應與信號的光功率密度成正比，當入纖光功率一定的時候，模場直徑越大，承載光的有效面積越大（分攤的光就越多），相應的光功率密度就越小，從而非線性效應就越不明顯，反之非線性效應越大。
所以，對光纖來說，模場直徑越大越好。
我們接著說非線性效應：受激散射效應和克爾效應（也叫折射率擾動）。
受激散射效應
受激散射效應表現的光的粒子性：當光通過光纖介質時，有一部分能量偏離預定的傳播方向，且光波的頻率發生改變，這種現象叫受激散射效應。
受激散射效應有兩種形式：受激布裡淵散射SBS和受激拉曼散射SRS。
這兩種散射都可以理解為一個高能量的光子被散射成一個低能量的光子，同時產生一個能量為兩個光子能量差的另一個量子。
大家看到這想到什麼？ 這不就是我們的拉曼放大器的原理嘛！！！
克爾效應
克爾效應表現的是光的波動特性：有光波就有折射率，在入射光功率較低情況下，認為石英光纖的折射率和光功率無關。但是在較高光功率下，則應考慮光強度引起的光纖折射率的變化。
克爾效應主要有 自相位調製（SPM）、 交叉相位調製（XPM）、四波混頻（FWM）
自相位調製（SPM）：是指光在光纖中傳輸時光信號強度隨時間的變化對自身相位的作用。它導致光脈衝頻譜展寬，從而影響系統的性能。這個從而，我們看得出，頻譜展寬，這是跟色散相關的，也就是說SPM對具有較高色散或傳輸距離很長的系統有重要影響。
交叉相位調製（XPM）：是任一波長信號的相位受其他波長信號強度起伏的調製產生的。XPM不僅與光波自身強度有關，而且與其他同時傳輸的光波的強度有關，所以XPM總伴有自相位調製SPM。XPM會使信號脈衝譜展寬。
四波混頻（FWM）：一個或幾個光波的光子被湮滅，同時產生幾個不同頻率的新光子。FWM對於密集波分復用（DWDM） 光纖通信系統影響較大，FWM產生的新的頻率成分如果落到WDM信道，會引起復用信道間的串擾。
如何減小非線性效應
上面我們已經說了幾大類非線性效應，同時在文章開頭我們提到了非線性效應與入纖光功率和模場直徑（有效面積）相關，所以我們有如下方法來減小它的影響。
從光纖類型上:
G.652的模場直徑比G.655，G.653都大，所以我們在高速傳輸系統中，一般選用G.652光纖，也就是因為它的抗非線性能力強。
從系統因素上：
在高速傳輸系統中，通常是通過減小入纖光功率來減少非線性的影響。這就是這什麼我們在10G的DWDM系統中，單波的入纖功率可以大於7dBm以上，特殊情況10dBm及以上都是可以，而100G系統的一般情況下單波入纖功率卻只有最多3dBm(G.652 40波時)。
同時，在工作波段保留一些色散，不至於同頻同相，產生較嚴重的FWM，這個也是為什麼G.653光纖基本上被淘汰的原因（G.653在1550nm處色散係數為0，同頻同相）。以及增加不同波長的間隔等，都可以有效的減小非線性效應。
另外，對於不同的非線性效應有如下方法：
最後，是不是非線性就一無是處？除了上面提到的拉曼放大原理，非線性配合色散可以形成光孤子，一種可以在長距離傳輸過程中，保持形狀和脈寬不變的脈衝。